CFMS – Journée technique du 11 octobre 2012

Justification des ouvrages géotechniques : normes d ’application de l’EC7

Norme NFP 94-282Calcul géotechnique

Ouvrages de soutènementEcrans

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Norme NF P 94-282 : Calcul géotechnique / Ecrans de soutènement

Plan de la présentation

• Principes directeurs

• Contraintes imposées par l’EC7

• Interprétation française de l’EC7

• Discussion

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Norme NF P 94-282 : principes directeurs

• L’application de l’EC7 ne doit pas modifier sensiblement l’économie des projets.

• Normaliser = formaliser l’état de la pratique, en corrigeant ce qui doit être corrigé.

• Les calculs doivent rester intelligibles et contrôlables.

• Le calcul est un moyen parmi d’autres.

=> Normaliser ≠ bloquer.

=> Participation nécessaire de l’ensemble des acteurs de la profession.

=> Normaliser ≠ inventer.

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Contraintes imposées par l’EC7

• ELU GEO/STR : choix à faire parmi les 3 approches de calcul

• Cohérence exigée entre équilibres horizontal et vertical

• Traiter comme des actions les paramètres géométriques sensibles vis-à-vis d’un ELU

• Pour chaque situation, identifier clairement les ELU et les ELS vis-à-vis desquels l’ouvrage doit être justifié, par le calcul ou non

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Contraintes imposées par l’EC7

• Résistance de l’écran et des appuis, STR, approche 2

• Equilibre horizontal, GEO, approche 2• Equilibre vertical, GEO, approche 2

• Stabilité générale, GEO, approche 2 ou 3

Principaux ELU

• Stabilité du FF, GEO, approche 2 ou 3

• Stabilité du massif arrière, GEO, approche 2

• Soulèvement hydraulique, UPL

• Boulance, HYD • Renard, HYD

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Interprétation française de l’EC7

ELU STR

Approche 2

Action du sol x 1,35

Surchargex 1,5 / 1,35

Effet des actions x 1,35

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Interprétation française de l’EC7

Défaut de butée (ELU GEO)

Approche 2Calcul MEL + approche MEL de la sécurité :

P = Kaγ . γ . (H+F)2 / 2

H

F

R B = Kpγ . γ . F2 / 2D

P = B + RP . (H+F) / 3 = B . F/3 + R . (D+F)

F(Kaγ x 1,35 ; Kpγ / 1,4) = F(Kaγ ; Kpγ / 1,9)

Kaγ.γ.[(H+F)3/6-(H+F)2/2.(D+F)] = Kpγ.γ.[F3/6-F2/2.(D+F)]

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Interprétation française de l’EC7

Défaut de butée (ELU GEO)

Approche 2

Bt;d= 1,35 . Bt;kBm;d = Bm;k / 1,4

Bt;d < Bm;d

Bt;k < Bm;k / 1,9

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Interprétation française de l’EC7

Défaut de butée (ELU GEO)

Approche 2Calcul MISS + approche MISS de la sécurité :

• Calcul aux coefficients de réaction (ou MEF) :

Butée mobilisable

Butée mobilisable / butée mobilisée = 1,9

• Avantage : calcul unique=> ELS

=> STR

=> GEOButée mobilisée

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Interprétation française de l’EC7

Défaut de butée (ELU GEO)

Approche 2

Butée mobilisée

Butée mobilisable

Kpγ / 1,9.plus défavorable vis-à-vis des sollicitations(on augmente la portée entre appuis)

.plus favorable vis-à-vis de la fiche(pour une fiche donnée, la butée agit plusefficacement sur l’équilibre rotationnel)

Calcul MISS + approche MEL de la sécurité :

=> à prendre en compte dans l’enveloppe du calcul ELU/STR

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Interprétation française de l’EC7

Défaut de butée (ELU GEO)

Approche 2Cas des écrans en console :

Butée mobilisable / butéemobilisée toujours > 1

=> Ne signifie rien !

=> L’approche MISS de la sécurité est alors interdite (mais pas le calcul MISS lui-même !)

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Interprétation française de l’EC7

Défaut de butée (ELU GEO)

Approche 2

Distinction entre :• cas où il est nécessaire de limiter la butée locale :

- efforts permanents ou alternés (fluage, fatigue)

- terrains surconsolidés

ε

σ• cas où un dépassement localest sans conséquence :

- phases provisoires ou situations transitoires

- terrains normalement consolidés - surconsolidation non prise en compte

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Interprétation française de l’EC7

Défaut de butée (ELU GEO)

Approche 2

• se rapprocher des niveaux de sécurité actuels pour les phases provisoires dans les cas courants ;

ex. : γR = 1,1 < 1,4 => Kp x 1/1,5

• sensibiliser à l’importance et à la signification des paramètres géotechniques.

Intérêt de cette distinction :

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Interprétation française de l’EC7

Défaut de portance (ELU GEO)

Approche 2

• Assimilation de la fiche à une fondation profonde.

• Si frottement sur la hauteur décomprimée :

o prise en compte de l’inversion de l’inclinaison des actions de poussée dans la justification de l’équilibre horizontal (GEO et STRU) ;

o limitation de qs;k à la composante verticale de la poussée des terres, ou précontrainte des appuis.

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Interprétation française de l’EC7

Défaut de portance (ELU GEO)

Approche 2

δ/Φ < 0

δ/Φ > 0

• Principe général = compatibilité entre inclinaisons des contraintes prises en compte dans les justifications de portance et d’équilibre horizontal.

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Interprétation française de l’EC7

Défaut de portance (ELU GEO)

Approche 2

?

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Interprétation française de l’EC7

Paramètres géométriques

• Les coefficients partiels intègrent normalement l’effet de variations géométriques mineures…

• …mais les paramètres géométriques sensibles vis-à-vis d’un ELU GEO (niveau de l’excavation) doivent être considérés comme des actions :=> ad → anom + ∆a, ∆a = min(10 % . H ; 0,5 m)

. ∆a > si niveau incertain

. ∆a = 0 si contrôle fiable

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Interprétation française de l’EC7

Paramètres géométriques

• Les niveaux d’eau peuvent être considérés :

. comme des actions géométriques (approche 3).

. comme des actions mécaniques (approche 2) ;

NOTE 2 Lorsqu'on définit un niveau d'eau caractéristique, il y a toutefois lieu de tenir compte du fait que lorsqu'on utilise l'approche de calcul 2 (la règle générale) on applique aux pressions d'eau un facteur multiplicatif, et lorsqu'on utilise l'approche de calcul 3 l'effet de l'eau n'est pas majoré. Prendre ∆a = 0 dans une approche de type 3 impose un degré de prudence supplémentaire dans le choix de la valeur caractéristique.

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• Remplacer :

1%1%

T2

T1 + T2 = 50 %T1

1

2

3

4

5

61%1%

T2

T1 + T2 = 50 %T1

1

2

3

4

5

6

Légende

1 Niveau de l'eau 4 Eaux exceptionnelles (EE)

2 Temps 5 Moyennes eaux (ME)

3 Temps de référence 6 Plus basses eaux (PBE)

Figure 5.2.2.1 — Niveaux d’eau habituellement utilisés pour le calcul des écrans de soutènement

par :

Interprétation française de l’EC7

Paramètres géométriques

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Paramètres géométriques

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Discussion

… ?